Es de estilo gótico, de carácter urbano. Se empieza a construir a partir de 1509, en homenaje a las aportaciones que hizo el Cardenal Cisneros por participar en la Campaña de Orán, para extender el cristianismo en una región musulmana.

Es una construcción muy rápida. La iglesia se levanta de cabeza a pies. Se supone que en 1527 estaba terminada. Su construcción es una nave con cabecera ochavada, tiene un crucero sobresaliente en planta y en alzada y una nave dividida en cuatro crujías y torre a los pies del lado del Evangelio que es sobresaliente en planta.

Posee la iglesia dos hermosas capillas, que al ser tan desarrolladas pueden considerarse edificios con entidad propia; son las de Jesús Nazareno (patrón del pueblo) y la Virgen del Rosario, construida en el siglo XVII, posterior a la iglesia, y estilo totalmente discordante.

De notable interés, aunque perdido en la guerra civil, era el retablo mayor. Este ostentoso conjunto del siglo XVI, síntesis de arquitectura, escultura y pintura, se estructuraba en un basamento, cuatro cuerpos superpuestos y un ático, divididos a su vez en intercolumnios, donde se alojan esculturas, y calles integradas por pinturas.

En la calle central estatuas y alto-relieves representaban a San Juan Bautista, la Virgen rodeada de ángeles, la coronación de la Virgen por la Trinidad, el Salvador sobre el globo o mundo, y Cristo crucificado, la Virgen y San Juan en el ático. Coronando el retablo un medallón con la figura del Padre Eterno. Contemplaban el conjunto toda una serie de escenas de la vida de Cristo y de la Virgen, en los intercolumnios laterales y en el basamento relieves de la creación del mundo y de la vida de Adán y Eva.

La obra escultórica, pintada y estofada en su totalidad, aunque hábil, carecía no obstante de firma de ejecución; de mayor calidad era la obra pictórica. Especial mención merecen también las dos estatuas funerarias de la capilla de San Ramón, ejecutadas en alabastro, representan al honrado Juan Antonio de la Torre y su mujer María Díaz. Desde el punto de vista técnico no ofrecen mucho merito, sin embargo, son buen testimonio para reconocer la vestimenta de la primera mitad del siglo XVI y además, pertenecen a una de las tipologías funerarias más bellas: los orantes. El alzado presenta sus tramos cubiertos por bóvedas en estrella que descansan sobre pilares de pequeñas columnillas o sobre columnas renacentistas.

Es de un gótico final isabelino en transición con el renacimiento. Las partes nobles son de sillería y en las menos nobles se emplea la mampostería. La cabecera es toda de sillería. La fachada se empieza con sillería y se termina con mampostería ordinaria.

El  arco Carpanel es el clásico del gótico isabelino, se traza a partir de tres puntos. La portada principal es arquivoltada, es decir, se hace más pequeña hacia dentro a través de arcos, en este caso, cinco. Estos arcos descansan sobre jambas a través de capiteles decorados. Sobre la puerta se dispone una crestería en forma estrellada y decorados por florones con motivos vegetales. Las enjutas son los triángulos que forman los ángulos. Están decorados con sendos escudos cisnerianos insertos en una guirnalda de tipo clásico. En los lados de la puerta se disponen sendos pináculos abondados al muro y decorados en su parte superior mediante una labor de celosía. Coronando el conjunto se dispone un entablamento de influencia clásica que recuerda también a los Álpices mudéjares.

La torre de campanas es obra de muy bella línea, de adecuadas proporciones, en la que se emplean ricos materiales de sillería almohadillada y mampostería. Se construye en 1611, siguiendo las trazas del arquitecto Hernán González de Lara. Es una construcción de planta cuadrada, que evoluciona a una forma octogonal. El último tramo es de bella sillería almohadillada, que recuerda mucho a la fachada del Hospital de San Juan Bautista de Toledo, llamado también de Afuera. La torre finaliza con una balustrada renacentista, con adornos del mismo estilo y agudo chapitel.

En lo que se refiere a la financiación de esta iglesia, no faltan textos en los que se menciona al Cardenal Cisneros como promotor y financiador de esta grandiosa obra, aludiendo a su gratitud para los temblequeños por su colaboración prestada en la expedición contra el infiel en Orán. Si este dato es veraz quedará más que justificada la magnitud de esta obra en una época en la que por las crónicas sabemos que Tembleque era un pueblo poco desarrollado.